一種新型有機(jī)-無機(jī)摻雜復(fù)合材料填充雙組分聚烯烴復(fù)合型抗靜電包裝膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種抗靜電包裝材料，屬于包裝材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前抗靜電薄膜主要是研宄化學(xué)抗靜電劑，并將其涂布在薄膜表面或制成母粒添 加到基材中，得到傳統(tǒng)的抗靜電薄膜，這種方法具有價(jià)格較低、操作簡單的優(yōu)點(diǎn)，所以受到 廣泛應(yīng)用。但該種薄膜表面電阻較高，抗靜電性能較差，由于抗靜電機(jī)理與環(huán)境濕度相關(guān)， 所以受環(huán)境影響較大。
[0003] 導(dǎo)電聚合物與無機(jī)納米粒子復(fù)合材料集有導(dǎo)電性和無機(jī)納米粒子的特有功能于 一體，具有良好的電學(xué)、光學(xué)和磁學(xué)等性能，應(yīng)用廣泛。
[0004] 摻雜氧化錫（ATO)，具有N型半導(dǎo)體材料的特性。氧化錫本身不具有導(dǎo)電性，通過 氧化銻等摻雜之后的電子孔穴或載流子作用使之具有特異的光電性能。
[0005] 本發(fā)明將有機(jī)導(dǎo)電聚合物和無機(jī)納米氧化物復(fù)合得到導(dǎo)電顆粒，添加到雙組份聚 烯烴基材中，復(fù)合得到新型抗靜電薄膜。西南交通大學(xué)2012年公開了一種熔融共混制備聚 合物基導(dǎo)電復(fù)合材料的方法，所得薄膜表面電阻較低，但需對(duì)填料進(jìn)行高溫煅燒處理，工藝 較復(fù)雜。本發(fā)明所得薄膜抗靜電性能優(yōu)越，不受空氣濕度的影響，熱性能穩(wěn)定，能保持持久 的抗靜電效果；所用方法工藝簡單，可重復(fù)性較好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明目的是提供一種制備過程簡單，重復(fù)性好，表面電阻較低，抗靜電性能較好 的填充型復(fù)合薄膜。
[0007] 本發(fā)明技術(shù)方案是：一種新型填充型雙組分聚烯烴復(fù)合型抗靜電包裝膜，主要有 以下成分：
[0008] A :聚合物基材50-90重量份
[0009] B :聚合物基材10-50重量份
[0010] C :有機(jī)-無機(jī)摻雜復(fù)合材料30-50重量份
[0011] 其中，聚合物基材A、B為聚乙烯（PE)、聚丙烯（PP)、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA) 等聚烯烴中的兩種；有機(jī)-無機(jī)摻雜復(fù)合材料C中，所述有機(jī)為聚吡咯、聚苯胺等有機(jī)導(dǎo)電 聚合物中的一種，所述無機(jī)摻雜為無機(jī)納米銻摻雜二氧化錫。
[0012] 本發(fā)明具體實(shí)施方案：
[0013] (1)有機(jī)-無機(jī)摻雜復(fù)合材料C的制備
[0014] 將對(duì)甲苯磺酸鈉（TSNa)、吡咯/苯胺單體及銻摻雜二氧化錫（ATO)分別溶于去離 子水中，室內(nèi)攪拌均勻。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，緩慢加入FeCl 3。將所得產(chǎn)物抽濾，分別用乙醇和 去離子水洗滌至濾液無色，60-100°C下干燥得黑色產(chǎn)物即有機(jī)-無機(jī)摻雜復(fù)合材料C。其 中對(duì)甲苯磺酸鈉（TSNa)、FeCl 3、銻摻雜二氧化錫（ATO)及吡咯/苯胺單體質(zhì)量比分別為 2· 5-6. O : I. 2-2. 5 : 0· 1-0. 5 : I。
[0015] (2)填充雙組分聚烯烴抗靜電包裝膜的制備
[0016] 將聚合物A和聚合物B按重量配比混合均勻，進(jìn)行煉塑，8-10min ;均勻?yàn)⑸希?) 中得到的有機(jī)-無機(jī)摻雜復(fù)合材料C，煉塑10-15min ;待包輥良好，將薄片脫輥，單層平鋪 于平板上，冷卻15_20min后；將金屬壓板預(yù)熱，取所得薄片放置于兩塊金屬壓板之間熱壓 (10-15MPa) 10-15mim后，冷壓（5-10MPa) 3-5min，即得填充型抗靜電薄膜包裝膜成品。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0018] 1.采用熔融共混的方法制備抗靜電薄膜，具有操作簡單，無污染，不涉及到有毒溶 劑等優(yōu)點(diǎn)。
[0019] 2.選用雙組分聚烯烴共混作為基材，降低了導(dǎo)電填料在復(fù)合材料中的逾滲值，從 而降低了導(dǎo)電填料的含量。
[0020] 3.選用有機(jī)-無機(jī)摻雜復(fù)合材料作為導(dǎo)電填料，一方面其得到的抗靜電薄膜表面 電阻較傳統(tǒng)抗靜電劑得到的抗靜電薄膜低，另一方面其不受不受空氣濕度的影響，熱性能 穩(wěn)定，能保持持久的抗靜電效果。
[0021] 綜上，本發(fā)明包裝膜具有良好的抗靜電性能，工藝簡單，產(chǎn)品穩(wěn)定可靠。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 以下列舉實(shí)施例對(duì)進(jìn)一步具體說明本發(fā)明。
[0023] 需要說明的是，如無特殊說明，以下實(shí)施例中所涉及各原料和試劑均為市售通用 商品，所涉及各生產(chǎn)設(shè)備和試驗(yàn)方法均屬本領(lǐng)域常規(guī)。
[0024] 填充型雙組分聚烯烴復(fù)合抗靜電包裝膜 [0025] 實(shí)施例1
[0026] 本實(shí)施例有機(jī)-無機(jī)摻雜復(fù)合材料填充雙組分聚烯烴復(fù)合型抗靜電包裝膜薄膜 由90重量份的HDPE和10重量份的PP作為混合基材，添加30重量份的聚吡咯-銻摻雜二 氧化錫（PPy-ATO)熔融共混后，壓膜制得，其制備步驟如下：
[0027] (1)聚吡咯-銻摻雜二氧化錫（PPy-ATO)復(fù)合材料的制備
[0028] 將對(duì)甲苯磺酸鈉（TSNa)、吡咯單體及銻摻雜二氧化錫（ATO)分別溶于去離子水 中，室內(nèi)攪拌均勻。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，緩慢加入FeCl 3。將所得產(chǎn)物抽濾，分別用乙醇和去離子 水洗滌至濾液無色，60-100°C下干燥得黑色產(chǎn)物即聚吡咯-銻摻雜二氧化錫（PPy-ATO)復(fù) 合材料。其中對(duì)甲苯磺酸鈉（TSNa)、FeCl 3、銻摻雜二氧化錫（ATO)及吡咯單體質(zhì)量比分別 為 2. 5 : 1. 2 : 0· 1 : 1〇
[0029] (2)填充雙組分聚烯烴抗靜電包裝膜的制備
[0030] 將HDPE和PP按重量比為9 : 1混合均勻，進(jìn)行煉塑8-10min ;均勻?yàn)⑸希?) 中得到的PPy-ATO復(fù)合材料，煉塑10-15min ;待包輥良好，將薄片脫輥，單層平鋪于平 板上，冷卻15-20min后；將金屬壓板預(yù)熱，取所得薄片放置于兩塊金屬壓板之間熱壓 (10-15MPa) 10-15mim后，冷壓（5-10MPa) 3-5min，即得填充型抗靜電薄膜包裝膜成品。
[0031] 實(shí)施例2
[0032] 本實(shí)施例有機(jī)-無機(jī)摻雜復(fù)合材料填充雙組分聚烯烴復(fù)合型抗靜電包裝膜薄膜 由90重量份的HDPE和10重量份的PP作為混合基材，添加50重量份的聚吡咯-銻摻雜二 氧化錫（PPy-ATO)熔融共混后，壓膜制得，其制備步驟如下：
[0033] (1)聚吡咯-銻摻雜二氧化錫（PPy-ATO)復(fù)合材料的制備
[0034] 將對(duì)甲苯磺酸鈉（TSNa)、吡咯單體及銻摻雜二氧化錫（ATO)分別溶于去離子水 中，室內(nèi)攪拌均勻。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，緩慢加入FeCl 3。將所得產(chǎn)物抽濾，分別用乙醇和去離子 水洗滌至濾液無色，60-100°C下干燥得黑色產(chǎn)物即聚吡咯-銻摻雜二氧化錫（PPy-ATO)復(fù) 合材料。其中對(duì)甲苯磺酸鈉（TSNa)、FeCl 3、銻摻雜二氧化錫（ATO)及吡咯單體質(zhì)量比分別 為 2. 5 : 1. 2 : 0· 5 : 1〇
[0035] (2)填充雙組分聚烯烴抗靜電包裝膜的制備
[0036] 將HDPE和PP按重量比為9 : 1混合均勻，進(jìn)行煉塑8-10min ;均勻?yàn)⑸希?) 中得到的PPy-ATO復(fù)合材料，煉塑10-15min ;待包輥良好，將薄片脫輥，單層平鋪于平 板上，冷卻15-20min后；將金屬壓板預(yù)熱，取所得薄片放置于兩塊金屬壓板之間熱壓 (10-15MPa) 10-15mim后，冷壓（5-10MPa) 3-5min，即得填充型抗靜電薄膜包裝膜成品。
[0037] 實(shí)施例3
[0038] 本實(shí)施例有機(jī)-無機(jī)摻雜復(fù)合材料填充雙組分聚烯烴復(fù)合型抗靜電包裝膜薄膜 由70重量份的HDPE和30重量份的PP作為混合基材，添加30重量份的聚苯胺-銻摻雜二 氧化錫（PANI-ATO)熔融共混后，壓膜制得，其制備步驟如下：
[0039] (1)聚苯胺-銻摻雜二氧化錫（PANI-ATO)復(fù)合材料的制備
[0040] 將對(duì)甲苯磺酸鈉（TSNa)、苯胺單體及銻摻雜二氧化錫（ATO)分別溶于去離子水 中，室內(nèi)攪拌均勻。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，緩慢加入FeCl3。將所得產(chǎn)物抽濾，分別用乙醇和去離子 水洗滌至濾液無色，60-100°C下干燥得黑色產(chǎn)物即聚苯胺-銻摻雜二氧化錫（PANI-ATO)復(fù) 合材料。其中對(duì)甲苯磺酸鈉（TSNa)、FeCl 3、銻摻雜二氧化錫（ATO)及苯胺單體質(zhì)量比分別 為 2. 5 : 2. 5 : 0· 5 : 1〇
[0041] (2)填充雙組分聚烯烴抗靜電包裝膜的制備
[0042] 將HDPE和PP按重量比為7 : 3混合均勻，進(jìn)行煉塑8-10min ;均勻?yàn)⑸希?) 中得到的PANI-ATO復(fù)合材料，煉塑10-15min ;待包輥良好，將薄片脫輥，單層平鋪于平 板上，冷卻15-20min后；將金屬壓板預(yù)熱，取所得薄片放置于兩塊金屬壓板之間熱壓 (10-15MPa) 10-15mim后，冷壓（5-10MPa) 3-5min，即得填充型抗靜電薄膜包裝膜成品。
[0043] 實(shí)施例4
[0044] 本實(shí)施例有機(jī)-無機(jī)摻雜復(fù)合材料填充雙組分聚烯烴復(fù)合型抗靜電包裝膜薄膜 由70重量份的HDPE和30重量份的PP作為混合基材，添加50重量份的聚苯胺-銻摻雜二 氧化錫（PANI-ATO)熔融共混后，壓膜制得，其制備步驟如下：
[0045] (1)聚苯胺-銻摻雜二氧化錫（PANI-ATO)復(fù)合材料的制備
[0046] 將對(duì)甲苯磺酸鈉（TSNa)、苯胺單體及銻摻雜二氧化錫（ATO)分別溶于去離子水 中，室內(nèi)攪拌均勻。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，緩慢加入FeCl 3。將所得產(chǎn)物抽濾，分別用乙醇和去離子 水洗滌至濾液無色，60-100°C下干燥得黑色產(chǎn)物即聚苯胺-銻摻雜二氧化錫（PANI-ATO)復(fù) 合材